(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍ面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍ厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項２】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項３】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項４】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項５】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項６】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項７】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【請求項８】
光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルへ入射する前の偏光状態を、極角６０度、方位角４５度から観察したときに位相差を定めた前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、前記液晶セルを通しており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されており、
前記第１の位相差膜及び前記第２の位相差膜がそれぞれ、
前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍであり、
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の前記第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍであり、
前記液晶表示装置がＶＡモードであることを特徴とする液晶表示装置。
ただし、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることなく、良好な表示性能を維持することができるＶＡモード（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置として、種々のモードの液晶表示装置が提案されている。中でもＶＡモードは、広視野角モードとして全方位にわたり広いコントラスト視野角特性を有するようになり、テレビ用途として既に家庭に普及しており、更には近年３０インチを超える大サイズディスプレイも登場してきた。ＶＡモード液晶表示装置では、黒表示時の斜め方向に生じる光漏れ及びカラーシフトを軽減するため、種々の特性の光学異方性膜等が光学補償に利用されている。
【０００３】
このようなＶＡ方式の視野角補償膜を作製するためには、ＶＡセルの光学特性Ｒｔｈの値が重要である。ＶＡセルのＲｔｈの値は、セル内の液晶の屈折率差、セル厚みと相関があるが、セル厚みは製造時に±１０％程度ばらつく、その結果、セルのＲｔｈにはセルの個体差や、面内バラツキが発生してしまう。
【０００４】
ここで、ＶＡ用位相差膜を実装した液晶表示装置の偏光状態を、ポアンカレ球を使用して図１に示す。この図１中の△（３）と□（４）を結ぶ軸は、直線偏光を表すストークスパラメータＳ１軸にあたる。この軸と交わるように引かれている直線は、Ｓ１軸で表現する直線偏光に対し４５度傾いた直線偏光を表すストークスパラメータＳ２軸にあたる。Ｓ１、Ｓ２軸で描かれた面に対して垂直な方向は円偏光を表すストークスパラメータＳ３軸にあたっている。
この図１では、入射光の偏光状態は左側の○（１）で、位相差膜と液晶セルによる偏光状態の変化により、右側の○（消光点；２）に重なったとき完全な補償となり、出射光がゼロとなる。実際には、消光点からずれるため、そのずれが大きいほど光が漏れて、表示性能を悪化させる。
また、液晶表示装置における液晶セルによる偏光状態の変化は、ポアンカレ球上の△（３）と□（４）を結んだ直線を回転軸として、Ｒｔｈに比例した角度だけ、球面上で回転する。
図１のポアンカレ球を展開して、△（３）と□（４）を結ぶ弧を直線上に表すと図２〜４のように表すことができる。例えば特許文献１及び２では、図２〜図４に示すように、液晶セルでの偏光状態の動きが大きいため、液晶セルのＲｔｈにバラツキがあると、実線と点線のような偏光状態のずれが生じる。その結果、最終的な出射光が消光点からずれてしまい、表示性能を悪化させてしまうという問題がある。
ここで、図２は同じ光学特性の２軸位相差膜が２枚のタイプであり、図３及び図４は２軸位相差膜が１枚のタイプであり、図３は２軸位相差膜とセルを挟んで逆側に位相差膜を使用しない場合、図４は、２軸位相差膜とセルを挟んで逆側に位相差膜（負のＣプレート）を使用した場合である。図２〜図４中、矢印５は液晶セルのＲｔｈによる偏光状態の変化を表し、矢印６は位相差膜の動きを表し、点線はセルの厚み又はＲｔｈがばらつかない時を表し、実線はセルの厚み又はＲｔｈが平均値より大きい時を表す。○（１）は入射光の偏光状態を表し、○（２）は消光点（この偏光状態をとった時、最も暗くなる）を表す。そして、矢印５は液晶セルのＲｔｈによる偏光状態の変化を表し、□（４）と△（３）を結んだ軸を中心にして、液晶セルのＲｔｈ分だけ回転する。なお、図２〜図４中、１１は第１の偏光板、１２は第１の位相差膜、１３は液晶セル、１４は第２の位相差膜、１５は第２の偏光板をそれぞれ表す。第１の偏光板１１の吸収軸と第１の位相差膜１２の遅相軸は互いに直交している。
【０００５】
したがって液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることなく、良好な表示性能を維持することができるＶＡモードの液晶表示装置の提供が望まれているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３３０５７４号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、液晶セルへ入射する前の偏光状態を不動点まで変化させた後、液晶セルを通すことで、Ｒｔｈのバラツキの影響を受けることなく、光漏れがなくなり良好な表示性能を維持することができるＶＡモードの液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、図５に示すように、入射光○（１）を液晶表示装置の液晶セルによる偏光状態の変化の前に、第１の位相差膜１２で△（３）又は□（４）の点（不動点（Ｓ１＝＋１又は−１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０））に移動させることによって、液晶セルのＲｔｈにズレが生じても、ほぼ同じ点（不動点）に固定でき、第２の位相差膜１４により消光点○（２）まで移動させれば、液晶セルのＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることなく、良好な表示性能を維持できることを知見した。なお、図５中、１１は第１の偏光板、１３は液晶セル、１５は第２の偏光板をそれぞれ表す。
ここで、前記不動点とは、ポアンカレ球上で、位相差による偏光特性の変化を表示した時に、回転軸上に存在する点で、液晶セルの位相差の値によらず液晶セルを通す前と同じ偏光状態を保つ点を意味する。
前記消光点とは、主に偏光板を含んだ形態において、ポアンカレ球上で偏光状態を表示した時に、出射側偏光板の吸収軸を表す直線偏光状態を保つ点を意味する。出射側偏光板を通る前に、この偏光状態をとることができれば、完全に補償することができるので、漏れ光は０となり、この点に近ければ近いほど、漏れ光が減少し、高い表示性能であることを意味する。
【０００９】
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
液晶セルへ入射する前の偏光状態を前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、液晶セルを通すことを特徴とする液晶表示装置である。
＜２＞  光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有する液晶表示装置であって、
前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸とが互いに直交するように配置されており、
前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されていることを特徴とする液晶表示装置である。
＜３＞  液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されている前記＜１＞に記載の液晶表示装置である。
＜４＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍ面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍ厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜５＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜６＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜７＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜８＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜９＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜１０＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００であり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜１１＞  第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、
第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
＜１２＞  ＶＡモードの液晶表示装置である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の液晶表示装置である。
【００１０】
ＶＡセルは製造時にばらつき生じ、厚さ方向のレターデーションＲｔｈは±１０ｎｍ程度変化している。そのため、従来の光学補償方式では、表示性能が変化してしまうが、本発明の光学補償方式では、液晶セルへ入射する前の偏光状態を前記第１の位相差膜により不動点まで変化させた後、液晶セルを通すことにより、表示性能が液晶セルのＲｔｈの大きさに左右されない。
また、従来の光学補償方式では、液晶セルの方位角０°、９０°、１８０°、２７０°以外の斜め方位へ、ｓ波及びｐ波の入り混じった偏光が入射する。すると、ｓ波及びｐ波のガラス界面での反射率が異なり、液晶セル内で多重反射が起こりｓ波及びｐ波のバランスの異なる光が複数発生し、偏光状態が変化してしまう。これらそれぞれ偏光状態が変化した複数の光を総合すると偏光解消した状態となっている。これらの光は液晶セル出射後光学補償されず黒表示時の光漏れの原因となる。
これに対し、本発明の光学補償方式では、液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれか、即ち（Ｓ１＝＋１又は−１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）へ光学補償されているので、偏光状態が変化しない。その結果、光学補償が理想どおりにでき、液晶パネルの光漏れが従来に比べて軽減し、良好な表示性能を維持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、液晶セルへ入射する前の偏光状態を液晶セルの不動点まで変化させた後、液晶セルを通すことにより、Ｒｔｈのバラツキの影響を受けることなく、光漏れがなくなり良好な表示性能を維持することができるＶＡモードの液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ＶＡ用位相差膜を実装した液晶表示装置の偏光状態を、ポアンカレ球を使用して説明する図である。
【図２】図２は、従来の液晶表示装置による偏光状態の変化を示す模式図である。
【図３】図３は、従来の液晶表示装置による偏光状態の変化を示す別の模式図である。
【図４】図４は、従来の液晶表示装置による偏光状態の変化を示す更に別の模式図である。
【図５】図５は、本発明の液晶表示装置による偏光状態の変化を示す模式図である。
【図６】図６は、実施例１〜４の液晶表示装置による偏光状態の変化を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例５〜８の液晶表示装置による偏光状態の変化を示す模式図である。
【図８】図８は、ｓ波とｐ波の定義を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、第１の偏光板の吸収軸が垂直であるとは、第１の偏光板の吸収軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であることを意味し、第１の偏光板の吸収軸が平行であるとは、１の偏光板の吸収軸が出射側の第２偏光板の吸収軸に対して平行であることを意味する。
本明細書において、第１の位相差膜の遅相軸が垂直であるとは、第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であることを意味し、第１の位相差膜の遅相軸が平行であるとは、第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２偏光板の吸収軸に対して平行であることを意味する。
【００１４】
また、本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のレターデーション（ｎｍ）及び厚さ方向のレターデーション（ｎｍ）を表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器株式会社製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定されるフィルムが１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１１）及び式（１２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００１５】
【数１】
0005399099.tif 000002
注記：上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表し、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚を表す。
【００１６】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。上記の測定において、平均屈折率の仮定値はポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００１７】
また、Ｒｔｈの符号は面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋２０°傾斜した方向から波長５５０ｎｍの光を入射させて測定した位相差がＲｅを超える場合を正とし、Ｒｅを下回る場合を負とする。ただし、｜Ｒｔｈ／Ｒｅ｜が９以上の試料では、回転自由台座付きの偏光顕微鏡を用いて、面内の進相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した状態で、偏光板の検板を用いて決定できる試料の遅相軸がフィルム平面に平行にある場合を正とし、また遅相軸がフィルムの厚み方向にある場合を負とする。
【００１８】
また、本明細書において、角度について「実質的に」とは、厳密な角度との誤差が±５°未満の範囲内であることを意味する。更に、厳密な角度との誤差は、±４°未満であることが好ましく、±３°未満であることがより好ましい。レターデーションについて「実質的に」とは、レターデーションが±５％以内の差であることを意味する。更に、Ｒｅが０でないとは、Ｒｅが５ｎｍ以上であることを意味する。また、屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、波長５５０ｎｍを指す。また、本明細書において、「可視光」とは、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの光のことをいう。
【００１９】
本発明の液晶表示装置は、光の入射方向から見て、第１の偏光板と、第１の位相差膜と、液晶セルと、第２の位相差膜と、第２の偏光板とをこの順に有し、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
【００２０】
前記第１の偏光板の吸収軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直である。これにより、ＶＡモードのような、ノーマリーブラックの表示性能となる。
本発明においては、偏光板と位相差膜との相対的な関係が垂直又は平行になっていれば特に制限はなく、例えば液晶表示装置全体を９０度傾ければ第１の偏光板が平行で第２の偏光板が垂直となり、液晶表示装置全体を４５度傾ければ第１の偏光板が４５度で第２の偏光板が１３５度となる。
本発明においては、液晶セルへ入射する前の偏光状態を前記第１の位相差膜により不動点まで移動させた後、液晶セルを通すことにより、Ｒｔｈのバラツキの影響を受けることなく、光漏れがなくなり良好な表示性能を維持することができる。
【００２１】
また、本発明においては、前記液晶セルに入射する前の偏光状態が、ｓ波及びｐ波のいずれかに光学補償されている。
ここで、ｓ波とは、図８に示すように液晶セルの基板１００へ入射する光の入射面に対し法線方向に光の電場が振動している偏光状態を意味し、ｐ波とは、光の進行方向とｓ波の電場振動方向と直交する方向に光の電場が振動している状態を意味する（図８参照）。
ｓ波に光学補償するには、具体的には、偏光板透過光の偏光状態を液晶表示装置の液晶セルによる偏光状態の変化の前に、第１の位相差膜１２でポアンカレ球上の点（Ｓ１＝１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）に移動させる。
ｐ波に光学補償するには、具体的には、偏光板透過光の偏光状態を液晶表示装置の液晶セルによる偏光状態の変化の前に、第１の位相差膜１２でポアンカレ球上の点（Ｓ１＝-１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）に移動させる。
ＶＡ液晶セルの場合、ポアンカレ球上の点（Ｓ１＝±１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）は、不動点（図１中の△（３）、□（４））に当たっている。
【００２２】
本発明の液晶表示装置は、下記の第１形態から第８形態のいずれかであることが好ましい。
＜第１形態＞
第１形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍ面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍ厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍが好ましい。
この第１形態では、図６のＡに示すように、偏光状態のスタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（４））まで移動させ、液晶セルを通し、第２の位相差膜により不動点（□（４））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
ここで、スタート位置（○（１））は、斜め方向の漏れ光量が判断しやすいように、方位角４５度、極角６０度から偏光板をみた時の、入射側の偏光板を通過した偏光状態を、ポアンカレ球上に表示することにより決まる。
【００２３】
＜第２形態＞
第２形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍが好ましい。
この第２形態では、図６のＢに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（４））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（４））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００２４】
＜第３形態＞
第３形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍが好ましい。
この第３形態では、図６のＣに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（４））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（４））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００２５】
＜第４形態＞
第４形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍが好ましい。
この第４形態では、図６のＤに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（４））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（４））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００２６】
＜第５形態＞
第５形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍが好ましい。
この第５形態では、図７のＥに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（３））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（３））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００２７】
＜第６形態＞
第６形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−５１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３１０ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍが好ましい。
この第６形態では、図７のＦに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（３））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（３））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００２８】
＜第７形態＞
第７形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して垂直であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、４００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍが好ましい。
この第７形態では、図７のＧに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（３））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（３））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００２９】
＜第８形態＞
第８形態では、前記第１の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１６５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２６５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜６００ｎｍであり、３１０ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜５１０ｎｍが好ましい。
前記第２の位相差膜の遅相軸が出射側の第２の偏光板の吸収軸に対して平行であり、波長５５０ｎｍでの面内のレターデーションＲｅ（５５０）が１００ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜３００ｎｍであり、１２５ｎｍ＜｜Ｒｅ（５５０）｜＜２２５ｎｍが好ましく、波長５５０ｎｍでの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−３００ｎｍであり、−６００ｎｍ＜Ｒｔｈ（５５０）＜−４００ｎｍが好ましい。
この第８形態では、図７のＨに示すように、スタート位置（○（１））から第１の位相差膜により不動点（□（３））まで移動させ、液晶セルを通り、第２の位相差膜により不動点（□（３））から目的とするゴール位置（○（２））まで移動させる。その結果、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることがないので、良好な表示性能を維持することができる。
【００３０】
本発明の液晶表示装置において、前記第１の偏光板と、前記第１の位相差膜と、前記液晶セルと、前記第２の位相差膜と、前記第２の偏光板とは、上記条件を満たせば各層の材料、形状、大きさ、構造、製造方法などについて特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３１】
−液晶セル−
前記液晶セルは、ＶＡモードであることが好ましい。
前記液晶セルのＲｔｈは、２００ｎｍ〜４００ｎｍであることが好ましい。
また、同じセル内ではＲｔｈのばらつきが小さい方が、表示性能のばらつきを抑えることができる。更に、同じ位相差膜を使用する場合、Ａ、Ｂ２つのセルのＲｔｈのばらつき（固体差）もなるべく小さい方が、常に良好な表示性能を得ることができる。しかし、実際には、製造ばらつきとして、例えばＲｔｈが３００ｎｍ±３０ｎｍ程度変化してしまう。
【００３２】
−第１及び第２の偏光板−
本発明では、偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とからなる偏光板を用いることができる。例えば、ポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護フィルムにて積層して得られる偏光板を用いることができる。該偏光板は液晶セルの両側に配置される。偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とからなる一対の偏光板を、液晶セルを挟持して配置させるのが好ましい。
前記偏光板の光学的性質及び耐久性（短期、長期での保存性）は、市販のスーパーハイコントラスト品（例えば、株式会社サンリッツ社製、ＨＬＣ２−５６１８等）同等以上の性能を有することが好ましい。具体的には、可視光透過率が４２．５％以上で、偏光度｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２≧０．９９９５（ただし、Ｔｐは平行透過率、Ｔｃは直交透過率）であり、６０℃、湿度９０％ＲＨ雰囲気下に５００時間及び８０℃、ドライ雰囲気下に５００時間放置した場合のその前後における光透過率の変化率が絶対値に基づいて３％以下が好ましく、１％以下であることがより好ましい。前記偏光度の変化率は絶対値に基づいて１％以下が好ましく、０．１％以下であることがより好ましい。
【００３３】
−第１及び第２の位相差膜−
本発明で用いられる位相差膜は、前記光学特性を満たせば、材料に限定されるものではない。また、フィルム1枚で前記光学特性を満たしてもよいし、積層したフィルムで前記光学特性を満たしてもよい。更に該位相差膜は、前記保護膜を兼ねてもよいし、前記保護膜に貼合されていてもよい。また、前記位相差膜として透明支持体を用いることもできる。この場合、前記透明支持体は、光学的一軸性又は光学的二軸性を有することが好ましい。光学的一軸性支持体の場合、光学的に正（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大）であっても負（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小）であってもよい。光学的二軸性支持体の場合、屈折率ｎｘ、ｎｙ及びｎｚは、全て異なる値（ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚ）になる。透明支持体の波長５５０ｎｍの光に対する面内レターデーション（Ｒｅ）は、１０ｎｍ乃至１０００ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍ乃至８００ｎｍであることがより好ましく、２０ｎｍ乃至４００ｎｍであることが特に好ましい。前記光学異方性透明支持体の波長５５０ｎｍの光に対する厚み方向のレターデーション｜（Ｒｔｈ）｜は、１０ｎｍ乃至１０００ｎｍであることが好ましく、１００ｎｍ乃至８００ｎｍであることがより好ましく、２００ｎｍ乃至７００ｎｍであることが特に好ましい。
【００３４】
前記位相差膜を形成する材料は、光学等方性支持体とするか、又は光学異方性支持体とするかに応じて決定する。
前記光学等方性支持体の場合は、一般にガラス又はセルロースエステルが用いられる。光学異方性支持体の場合は、一般に合成ポリマー（例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂）が用いられる。ただし、欧州特許第０９１１６５６Ａ２号明細書に記載されている（１）レターデーション上昇剤の使用、（２）セルロースアセテートの酢化度の低下、あるいは（３）冷却溶解法によるフィルムの製造により、光学異方性の（レターデーションが高い）セルロースエステルフイルムを製造することもできる。ポリマーフイルムからなる透明支持体は、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。ポリマーとしては、セルロースアシレートフィルムを用いることが好ましい。また、複数枚積層して一枚の位相差膜を作製する際は、光学的な均一性を得る上で同一組成のポリマーを用いることが好ましい。
【００３５】
光学異方性透明支持体を得るためには、ポリマーフイルムに延伸処理を実施することが好ましい。光学的一軸性支持体を製造する場合は、通常の一軸延伸処理又は二軸延伸処理を実施すればよい。光学的二軸性支持体を製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフイルムをある方向に一定倍率（例えば３％乃至１００％、好ましくは５％乃至３０％）延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率（例えば６％乃至２００％、好ましくは１０％乃至９０％）延伸する。二方向の延伸処理は、同時に実施してもよい。延伸方向（アンバランス二軸延伸では延伸倍率の高い方向）と延伸後のフィルムの面内の遅相軸とは、実質的に同じ方向になることが好ましい。前記延伸方向と遅相軸との角度は、１０゜未満であることが好ましく、５゜未満であることがより好ましく、３゜未満であることが更に好ましい。
【００３６】
前記位相差膜の厚さは、本発明の効果が得られる範囲で薄いほど好ましい。位相差膜の厚みは、１０μｍ乃至５００μｍであることがより好ましく、４０μｍ乃至２００μｍであることが更に好ましい。透明支持体とその上に設けられる層との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体に紫外線吸収剤を添加してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。前記接着層については、特開平７−３３３４３３号公報に記載がある。前記接着層の厚さは、０．１μｍ乃至２μｍであることが好ましく、０．２μｍ乃至１μｍであることが更に好ましい。また、位相差膜の遅相軸は偏光膜の吸収軸に対して垂直もしくは平行であることが好ましい。
【００３７】
本発明の液晶表示装置は、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることなく、良好な表示性能を維持することができるので、特にＶＡモードの液晶表示装置に好適に用いられる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３９】
（製造例１）
−位相差膜の作製−
Ｒｅ／Ｒｔｈが、およそ１８０ｎｍ／５１０ｎｍ、およそ２１０ｎｍ／４２０ｎｍになる２枚の位相差膜を以下のようにして作製した。
下記記載の割合になるように各成分を混合してセルロースアシレート溶液を調製した。各セルロースアシレート溶液を、バンド流延機を用いて流延し、得られたウェブをバンドから剥離した。その後、１４０℃の条件下、ＴＤ方向に２０％延伸した後、乾燥して、厚み５５μｍのセルロースアシレートフィルムを作製した。
−セルロースアシレート溶液−
・アセチル基置換度２．８１のセルロースアシレート・・・１００質量部
・下記構造式で表される液晶化合物Ｆ−１・・・２質量部
【化１】
0005399099.tif 000003
・下記構造式で表される液晶化合物Ｆ−２・・・６質量部
【化２】
0005399099.tif 000004
・トリフェニルホスフェート・・・３質量部
・ジフェニルホスフェート（可塑剤）・・・２質量部
・メチレンクロライド・・・４１８質量部
・メタノール・・・６２質量部
次に、得られたフィルムの延伸倍率を変化させることにより、厚み５０μｍのＲｅ／Ｒｔｈが６０ｎｍ／１７０ｎｍ、７０ｎｍ／１４０ｎｍの２枚のシートを作製し、これらをそれぞれ３枚貼り合せることにより、厚み１５０μｍのＲｅ／Ｒｔｈが約１８０ｎｍ／約５１０ｎｍである位相差膜ａ、Ｒｅ／Ｒｔｈが約２１０ｎｍ／約４２０ｎｍである位相差膜ｂを作製した。
【００４０】
（製造例２）
−位相差膜の作製−
Ｒｅ／Ｒｔｈが、およそ８３ｎｍ／−１６１ｎｍになる位相差膜を特開２００７−１６９５９９号公報の実施例１と同様にして作製した。
これを１軸延伸することにより、厚み７５μｍのＲｅ／Ｒｔｈが７０ｎｍ／−１４０ｎｍ、６０ｎｍ／−１７０ｎｍの２枚のシートを作製し、これをそれぞれ３枚貼り合せることにより、厚み２２５μｍのＲｅ／Ｒｔｈが約２１０ｎｍ／約−４２０ｎｍ、である位相差膜ｃ、Ｒｅ／Ｒｔｈが約１８０ｎｍ／約−５１０ｎｍである位相差膜ｄを作製した。
【００４１】
（製造例３）
−第１及び第２偏光板の作製−
厚さ８０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを、ヨウ素濃度０．０５質量％のヨウ素水溶液中に３０℃で６０秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度４質量％濃度のホウ酸水溶液中に６０秒浸漬している間に元の長さの５倍に縦延伸した後、５０℃で４分間乾燥させて、厚さ２０μｍの偏光フィルムを得た。
次に、上記にて作製した位相差膜ａの面にイソシアネート系接着剤を塗布し、ＴＡＣフィルム（フジタックＴＦ８０ＵＬ、富士フイルム株式会社製）の面にＰＶＡ系接着剤を塗布し、これらのフィルムで前記作製した偏光フィルムを挟んで、圧着ローラーで余分な接着剤を押し出しながら、ウェットラミネーションにより貼合した。その後、加熱乾燥して、第１の偏光板を作製した。接着層の厚みは０．４μｍであった。
また、上記にて作製した位相差膜ｂの面にイソシアネート系接着剤を塗布し、ＴＡＣフィルム（フジタックＴＦ８０ＵＬ、富士フイルム株式会社製）の面にＰＶＡ系接着剤を塗布し、これらのフィルムで前記作製した偏光フィルムを挟んで、圧着ローラーで余分な接着剤を押し出しながら、ウェットラミネーションにより貼合した。その後、加熱乾燥して、第２の偏光板を作製した。接着層の厚みは０．４μｍであった。
【００４２】
（製造例４）
−液晶セルの作製−
市販のＶＡ液晶表示装置（ＳＯＮＹ社製、ＫＤＬ−４０Ｊ５０００）から楕円偏光板を削除した液晶セルを用いた。このＶＡ液晶セルのＲｔｈを測定したところ、Ｒｔｈ＝３０３ｎｍであった。
【００４３】
（実施例１〜８）
作製した４種類の位相差膜ａ〜ｄ、第１及び第２の偏光板、並びに液晶セルを表１及び図５に示すように組み合わせて、実施例１〜８の液晶表示装置を作製した。
【００４４】
（比較例１）
特許第３３３０５７４号公報の実施例１と同様にして、比較例１の液晶表示装置を作製した。
【００４５】
（比較例２）
特開２００３−３４４８５６号公報の実施例１と同様にして、比較例２の液晶表示装置を作製した。
【００４６】
作製した実施例１〜８及び比較例１〜２について、位相差膜のＲｅ及びＲｔｈを以下のようにして測定した。結果を表１に示す。
【００４７】
＜位相差膜のＲｅ及びＲｔｈの測定＞
ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器株式会社製）を用いて、５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ、及び５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈを算出した。
【００４８】
【表１−１】
0005399099.tif 000005
【表１−２】
0005399099.tif 000006
【００４９】
次に、作製した各液晶表示装置について、以下のようにして、液晶セルに入射する前の偏光状態、斜め漏れ光、及び斜め色味変化を評価した。結果を表２に示す。
【００５０】
＜液晶セルに入射する前の偏光状態の測定＞
光源の上に、液晶セルに装着する前の第１の位相差膜を付した第１の偏光板を位相差膜の面が上になるように配置し、その透過光を、別に準備した偏光板（ルケオ社製、ＰＯＬＡＸ−１５Ｎ）を通してＳＲ−３（株式会社トプコンテクノハウス製）で検出した。ルケオ社製偏光板は、ＳＲ−３の観察方向に対して垂直な面内でその吸収軸角度Ａを０°〜３６０°回転する。吸収軸の刻み１０°毎にＳＲ−３で透過光を検出した。検出信号Ｓ０ｏｕｔ（λ）は、次式で表される。
【数２】
0005399099.tif 000007
ただし、前記数式中、Ｓ０ｉｎ（λ）は、入射光量、Ｓ１（λ）、Ｓ２（λ）は、偏光を表すストークスパラメータである。検出信号を上記数式でフィッティングするとＳ１（λ）、Ｓ２（λ）が求まる。また、Ｓ３（λ）は、下記数式より求められる。
【数３】
0005399099.tif 000008
【００５１】
＜斜め漏れ光＞
Ｒｔｈが−３００ｎｍと−３３０ｎｍの２つのＶＡセルを用いて、（極角６０度、方位角４５度での輝度）及び（極角０度、方位角０度での輝度）を測定し、（極角６０度、方位角４５度での輝度）／（極角０度、方位角０度での輝度）として斜め漏れ光を求め、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：ほとんど漏れ光が生じず、良好な補償である
○：多少の漏れ光が生じるが、ほぼ良好な補償である
△：漏れ光が目立ち、補償できていない
×：非常に漏れ光が目立ち、補償できていない
【００５２】
＜斜め色味変化＞
Ｒｔｈが−３００ｎｍと−３３０ｎｍの２つのＶＡセルを用いて、斜め色味変化は、極角６０度、方位角４５度での色度（ｕ’ｖ’）と、極角０度、方位角０度での色度（ｕ’ｖ’）との距離（Δｕ’ｖ’）を求め、下記基準で評価した。色度（ｕ’ｖ’）とは、照明に関する国際委員会ＣＩＥが決めた表色系の一つである。
〔評価基準〕
◎：色味変化が小さく、ほとんど目立たない
○：多少の色味変化は生じるが、表示性能は良好である
△：色味変化が目立ち、表示性能が悪化する
×：ほとんど色味補償できていない
【００５３】
【表２】
0005399099.tif 000009
表２中に示したように、液晶セルへ入射する前の光の偏光状態は、実施例１〜８では（Ｓ１＝±１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）となっており、ＶＡ液晶セルの不動点位置へ変化している。このため、ＶＡセルＲｔｈ＝−３００ｎｍに対しても、ＶＡセルＲｔｈ＝−３３０ｎｍに対しても、光学補償が的確になされ、斜め色味変化が良好な状態を保っている。更に、液晶セルへ入射する前の光の偏光状態が、Ｓ波のみ（Ｓ１＝＋１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）、Ｐ波のみ（Ｓ１＝−１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）となっており、液晶セル中での偏光解消が低減され、斜め漏れ光の小さい良好な状態を保っていることが分かった。
これに対し、比較例１及び２では、液晶セルへ入射する前の光の偏光状態が（Ｓ１＝±１、Ｓ２＝０、Ｓ３＝０）となっていないため、ＶＡセルＲｔｈが３０ｎｍ程度ずれただけで、斜め黒色味の変化が大きくなる。また、斜め漏れ光も実施例に比べると劣っていることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の液晶表示装置は、液晶セルの厚さ方向のレターデーションＲｔｈにバラツキがあったとしても、その影響を受けることなく、良好な表示性能を維持することができるので、特にＶＡモードの液晶表示装置に好適である。
【符号の説明】
【００５５】
１      スタート位置
２      ゴール位置（消光点）
３      不動点
４      不動点
５      液晶セルの動き
６      位相差膜の動き
１１      第１の偏光板
１２      第１の位相差膜
１３      液晶セル
１４      第２の位相差膜
１５      第２の偏光板
１００      液晶セル基板
【図８】
0005399099.tif 000010
【図１】
0005399099.tif 000011
【図２】
0005399099.tif 000012
【図３】
0005399099.tif 000013
【図４】
0005399099.tif 000014
【図５】
0005399099.tif 000015
【図６】
0005399099.tif 000016
【図７】
0005399099.tif 000017